科幻是超出现实的幻想，但一般需要遵守科学原理的一些基本限制。由于我们对世界的认识，也就是我们的科学理论一直在发展之中，我们并不知道现在的理论是不是最终的答案，因此我们也不能要求科幻完全遵守现在的理论，这样的话，幻想和科幻的界限就不是很清晰。

但毕竟现有的科学理论是很多人，做了很多实验，进行了长期辩论得到的。特别是一些基础原理，比如相对论，热力学定理，等等。我们做了无数实验，找不到违背这些原理的例子，因此可以认为，未来这些原理也应该成立，而别的一些依赖假设、依赖模型的理论就不一定了。

科幻中的设想具体技术方案不一定可行，比如用大炮将人打到月球上，或者吃了草药飞到月球上（如果我们把神话当作原始的科幻），但是原则上有办法做到，那么我们都认可。有时候，理论中有类似的现象，联想出来的神器，我们也接受。

幻想只是幻想。科学工作者的职责就是探索未知，不断拓展人类的能力和认知，走向终极自由，但也包括从已经认识的基本原理出发，认真评估各种设想，判断它们的可行性，以避免不必要的人力物力浪费。否则那些炼丹修仙，永动机，投胎转世，都成了合法的科幻，并且应该坚持投入研究了。

那么，科幻作品中的那些量子神器们，是不是真实可行，或者有什么别的办法，迂回实现呢？

我们就从现在了解的基本理论出发，分析一下上面量子神器们的可行性。

辐射，放射性：

放射性不是非常“量子”。放射性可以诱导基因重组，但一般基因改变造成的影响大多数是负面的，会导致生命体病变。一次辐射剂量过大可以导致生命死亡。剂量较小的情况下，虽然也有很小的可能性改进人体的功能，但是需要一代一代，一点一点地改进，每一步都是错多对少。如果像电影中描述的那样，一代一代都用较大剂量辐射，该个体的繁衍坚持不了几代。像《绿巨人》那样，体型体格都发生巨大变化，还能变回去，当然不可能。人不是昆虫，形体不可能发生巨大变化。考虑到物质不灭定律，能量守恒定律，体型（体重）的大小变化显然是不可能的。

大小变化：

《蚁人》中大小变化的理由是原子间距离变化，我们说过电子质量变化，或者电磁相互作用强度变化可以实现这一点。如果的确可以实现的话，并且除了变化的物体，别的物体不变，那么的确可以相对变大变小。这里有几个问题。首先，随着尺度变化，占原子质量99.9%以上的原子核质量不能变化，这样人的密度就会大幅度变化，变化幅度是尺度的三次方。如果一个人变成蚂蚁大小，大概是0.01立方厘米，密度就会增大约一千万倍。致密的他站在一个任何地方，就会在他的脚下产生巨大压强（按上面的数字可以估算出大约是5000大气压，一般钢材屈服强度是3000大气压），地面无法承受他的压强，直接掉往地心，什么都挡不住。如果变大，就会有相反的问题。他的密度会变得特别小。只要变大10倍（几层楼高），密度就会降为千分之一，低于常温常压下的空气，直接飘向空中，需要抱住重物才能站在地上。

如果质量跟随变化，就会有质量的产生和消失问题，牵涉到的能量是几百万颗巨型氢弹释放的量，显然太夸张了。

再假定质量变化也不考虑，那么原子距离变化导致电子能谱变化，我们看到蚁人身上各种材料的颜色也会变化，原来的颜色都不见了，不是纯白（金属），就是纯黑，我们眼睛敏感的可见光波长在这样的物质中，不在价电子能谱范围内，因此看不到任何彩色。

量子隧穿穿墙术：

直接拿量子隧穿的隧穿概率与能量/势垒高度关系计算，会发现任何宏观的物体，隧穿的概率是无穷小。隧穿的可能性太多了。完整隧穿一堵墙比散得四分五裂，原地爆炸的可能性小无穷多倍。如果考虑能量与时间不确定性关系等的限制，隧穿穿过一堵墙的可能性是零。

多维空间：

多维空间本身是一个合法的概念。我们的世界本来就是多维的，只不过我们无法“进入”额外维，那些维度本来就是我们世界不可分割的一部分，它们已经体现在物质或时空的性质中，并不会出现超过我们认知的其它交流或相互影响手段。

多重现实：

多重现实，或者平行宇宙的概念需要一些很强的假设。这些假设无法证明，也无法证伪。信就有，不信就没有，所以有人把这类概念归为哲学，而不是科学。

科幻作品中，经常设计不同宇宙（现实）下的人物互相影响，实际上违背了多重宇宙的基本假定。如果可以影响，就属于同一个宇宙。

心灵感应：

一般认为，心灵感应的理论基础是量子纠缠。实验室观察到的量子纠缠现象是一种普通的相互影响，没有超出我们对普通相互作用的理解。改变一个部分，另一个部分相应改变，如跷跷板，并不神奇。超距即超光速影响是对实验现象的错误解读。心灵感应这种现象并没有物理的理论基础。同时想到，或者符合逻辑地想到一件事情，是可能发生的，但这种现象是概率性的，两者之间没有因果关系，也不能作为行为的依据。

身体更换：

身体更换需要意识脱离身体存在。科学上，意识是大脑对周边环境及历史事件的反映，不能脱离其主体独立存在。要更换身体，就必须更换大脑。原则上并不是不可行，但是大脑更换这样的手术太复杂了，需要很长时间愈合，大脑也需要时间适应新的身体，显然不能点一下、碰一下就能完成。

时间旅行，穿越：

对于复杂系统，时间有很强的热力学属性，不可逆。从微观上看（场论层次），任何系统都是复杂的，时间仍然不可逆。时间可逆仅适用于简化模型。因此，时间是不可逆的。穿越到过去不能成立。还有一个理由是，过去已经过去了，已经不存在了，要穿越到过去，相当于把过去搬到将来，也就是把一个不存在的东西搬到将来，逻辑上不成立。

穿越到未来倒是可能的，首先，我们每时每刻都在走向未来，其次，如果你想超过你的寿命存在，可以通过相对论时移，冷冻休眠等方式，进入到正常方式无法进入的长距离未来（相对于寿命）。

平行宇宙：

参考前面的多重现实。平行宇宙理论假定了这些宇宙之间不可能有联系，否则就不“平行”了，有联系的话，不仅破坏了假设，还破坏了量子幺正变换的原则。

远程传送：

远程传送超光速，不超光速就没有意义了。超光速就违背了狭义相对论，我们现在还没有发现违背狭义相对论的现象。如果本地质量消失，还违背质量守恒定律，质能等效原理，也就是爱因斯坦的E=Mc²。

快速进化：

随着人类对自然影响的增大，我们的确在环境中发现了很多快速进化现象。在几十年，或者几代动植物之间，动物的性状发生较大变化，但仅限于颜色变白变黑，翅膀变长变短，体型变小等变化，勉强可以分类成另一个物种，但是既不是几天几小时的快速变化，也没有那么剧烈。长期，比如几万年，就很难说了。但科幻作品中一般会让物种的进化得到超自然的力量，这是另外一个问题。

巨型生命：

这是可能的。实际上，我们人类通过信息系统，已经进化成了一定程度的超级人类。我们有合作，分工，已经拥有了超级力量，可以上天入地，有海量知识，和超级智力。

终极大杀器：

这已经有了，就是原子弹，氢弹，或者未来可能的反物质武器。但是我们掌握的能量，距离毁灭星球，特别是恒星，还差得很远。就算去做，也会是一个持续上百万年的大工程，比如调一颗中子星，或者黑洞过来。不可能发射一个小东西，就造成恒星或者大行星级别的巨大破坏。

叫做各种“量子”的武器，也就激光还靠一点谱，不过实在太弱了。

聚变能源：

聚变长期被当作人类的终极能源。但聚变没有那么神奇。首先，人工可控聚变能源看起来虽然比其它能源多很多倍，但是与太阳发出的能量相比，连零头的零头都算不上。其次，聚变要输出能量很难，即使能够实现，产生聚变需要的装置很复杂，体积巨大，成本高昂。目前还看不到小型化的希望，以后也很难说。但是对于聚变能源的幻想是合法的，长远看，有可能实现。

注意，我们前面说过，量子的很多神奇特性都在实验室验证过了，比如超光速量子纠缠，时间倒流，改变过去，等。不完全是这样。客观的表述是，有人认为那些实验证明了量子的那些特性，但是也有很多人认为没有。比如时间倒流实验，你可以用时间倒流来解释实验，但是别的理论也可以解释。其它的实验也是如此。发表的实验，和他们对实验机理的解释，不一定是对的。所有的神奇实验，都可以用不那么神奇的理论解释清楚。无论是杂志，还是大众，都喜欢从神奇的角度来解读实验，每个人都相信自己愿意相信的事实，而不是客观事实。现在还有很多人在做永动机，并且宣布自己的方案已经实现了无穷无尽的清洁能源，不需要消耗外界能源。搞清楚这些实验究竟说明了什么，是每一个严肃科学家的职责。特别是主张者的理论很离奇的情况下，用受到了更广泛检验的，朴实的，普适的理论，纠正各种错误的、神奇的理论，更应该成为科学家们的准则。